Оценка изменения коэффициента фильтрации торфа при его осушении Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 626.826

ОЦЕНКА ИЗМЕНЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ ТОРФА ПРИ ЕГО ОС МНЕНИИ

Дунаев А.И., доцент кафедры природообустройства и водопользования ФГБОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»

Приводится новая методика прогнозной оценки коэффициента фильтрации торфа, который изменяется (снижается) при осушении торфяников. Изложены суть расчетного метода, рекомендуемый порядок выполнения расчета и сю графическая иллюстрация.

Ключевые слова: осушаемые торфяники, свойства торфа и осадка поверхности, плотность, коэффициент фильтрации.

При осушении торфяников происходит снижение поверхности болота и изменяются многие свойства торфа [1], а именно: уменьшаются коэффициенты фильтрации и водоотдачи, увеличиваются плотность и степень разложения и пр.. Прогнозирование и учёт этих изменений являются важными вопросами как при проектировании осушительной сети, так и при оценке воздействия осушения на окружающую среду. Многие прогнозные показатели горфа широко используются при обосновании природоохранных мероприятий, где коэффициент фильтрации является одним из основных расчётных показателей.

Существующие методы прогнозирования коэффициента фильтрации (на основе практических рекомендаций, по эмпирическим формулам) не учитывают многие конкретные условия - показатели свойств торфа, получаемые в процессе предпроект-ных изысканий. Предлагаемая методика оценки изменения коэффициента фильтрации торфа охватывает более широкий перечень исходных показателей торфа, что является важным дня повышения точности и надёжности прогноза.

В основу нового расчётного метода положено использование:

~ известной типичной зависимости [2] коэффициента фильтрации торфа от его плотности, изображенной на рис.1;

М

~ формула плотности вещества ( р0 = — ),

на основе которой по изменению объёма торфяной залежи оценивается плотность торфа:

М , з Р,=———,г/с.и , (1)

\ - А V

откуда средняя плотность торфяной залежи будет равна:

яЧг1Т-^/см3 (2)

где р0 - плотность торфа до осушения (по

Presents a new method of evaluation of filtration coefficient of peat that changes (reduces) the drainage of peatlands. Described the essence of the method of calculation, the recommended procedure for the calculation and graphical illustration.

Key words: drainage peatlands properties of peat and sediment surface, density, permeability coefficient.

данным изысканий), г/см3;

Но - исходная мощность торфяной залежи, м;

h„ - величина осадки поверхности торфяника. м.

Вопросы оценки величины осадки поверхности торфяника вследствие осушения являются достаточно изученными в настоящее время. Предложенные многими авторами (У.Х. Томберг, В.Ф. Митин, А.И. Мурашко, А.Д. Панадиади. B.C. Маслов и др.) расчётные формулы охватывают довольно широкий диапазон природных условий, подтвердили свою состоятельность на практике, что указывает на достаточную приемлемость использования их в данной методике.

К.м/сут 10 г 6

4

2 К.

1

на

0,6

(к,)

04 0,1

т т 160 но гоо мо^.чг/м*

I Ам 1

Рис.1. Типичная зависимость коэффициента фильтрации торфа от его плотности (скелета торфа) 1; 2 - вертикальною (К) соответственно по результатам лабораторных и полевых исследований; 3: 4 - то же для горизонтального (К); 5 - интерполирующая прямая.

"S1 ÎS

Is:

N

V

:

SS

-V V

\

si

S:

V

V

Суть данного расчётного метода заключается в следующем:

- на графике типовой зависимости (рис. 1) изображается исходная точка (Л) с координатами (К0; ри), где К0, ри - соответственно коэффициенты фильтрации и плотность торфа до осушения (по данным изысканий);

- через точку А проводится интерполирующая прямая линия (на графике показана пунктиром) в соответствии с характером прохождения типовых прямых;

- по известной, прогнозируемой посредством расчета величине плотности торфа (ф-ла 2) - р, (кг/м ), по интерполирующей прямой графически определяется прогнозируемый коэффициент фильтрации - А"/(м/сут).

Апробация расчётной методики была произведена на проектно-изыскательских материалах проектного института ОАО «Брянскгипроводхоз» (Брянское отделение «Мосгипроводхоз») и практических материалах гидромелиоративных систем. построенных в условиях Брянской области в различные годы (1975-1995г). Результаты выполненных исследовательских расчётов показали снижение коэффициентов фильтрации торфа в процессе его осушения в 2.5...4 раза по различным объектам (в среднем в 3 раза).

УДК 556

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ОСАЖДЕНИЯ И СБРОСА НАНОСОВ В ПРУДАХ

Василенков В.Ф.. д.т.н.. профессор Кровопускова В.Н.. старший преподаватель Василенков С.В.. к.т.н. доцент Демина О.Н.. к.т.н. зав. кафедрой природообустройства и водопользования

ФГБОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»

Summary. The solution of the question of forecasting of water turbidity, which is discharged in tailwater pool, is given in this article. There is also given the description of process of sediments settling on the basis of the kinetic model, based on S-shaped curves of water surface, built for different moments of time.

Key words: water turbidity, tailwater pool, kinetic model. S-shaped curve.

В пруд входит поток с мутностью рах. Расход входящих наносов рт ■ О, где Q - расход чистой воды.

Из пруда выходит расход наносов с меньшей мутностью рвых : раых ■ О (рис. 1): для разных моментов времени.

Заключение и выводы:

1. Сравненне полученных результатов с проектно-практическими данными показало, что расчётные значения коэффициентов фильтрации торфа не имеют значительного расхождения с исследованными проектными материалами ОАО «Брянскгипроводхоз». Расчётные результаты, полученные по данной методике, также не противоречат в целом подобным материалам в условиях и других регионов, которые были опубликованы в различных литературных источниках последнего времени.

2. Использование данных по осадке поверхности и плотности торфа в основе данной расчётной методики позволяет охватить большее количество исходных факторов по торфу, по сравнению с существующими подходами и методами решения данной задачи, что может значительно повысить надёжность и точность прогнозирования.

Литература. I. Лундин К.П. Водные свойства торфяной залежи. Минск: Урожай. 1964.-240 с.

1. Силкин. A.M. Сооружения мелиоративных систем в торфяных грунтах. — М.: Аг-ропромиздат, 1986 - 138с.

Резюме: В статье дано решение вопроса прогнозирования мутности воды, сбрасываемой в нижний бьеф. Дано описание процесса осаждения наносов с помощью кинетической модели, базирующейся на 5 - образных кривых поверхности воды, построенных для разных моментов времени.

Ключевые слова: мутность воды, нижний бьеф, кинетическая модель.8-образная кривая.

Вопросы заиления прудов и прогнозирования мутности воды, сбрасываемой в нижний бьеф, являются значимыми для хозяйствующих субъектов. Описание процесса осаждения возможно с помощью кинетической модели, базирующейся на Я -образных кривых поверхности воды, построенных